TEA CO<,2>激光器具有良好的可调谐性,此外还有输出峰值功率高、对人眼安全等优点,是差分吸收雷达的理想光源.使用CO<,2>的同位素气体作为工作物质能够扩展可调谐TEA CO<,2>激光器的输出波长范围,从而增加差分雷达可探测的物质种类.并且,由于谱线发生微小位移,可以减少大气中的CO<,2>对激光的吸收作用,从而在一定程度上扩展了探测的距离.该文的工作是针对<13>C<16>O<,2>同位素气体进行的.13C16O<,2>分子与<12>C<16>O<,2>分子均为线性对称分子,结构形式完全相同.它们的能级差别不大,因此除个别参数的表达形式不同外,可以用相同的温度模型来分析.理论部分中,介绍了同位素效应以及费米共振对<13>CM<16>O<,2>能级的影响,着重分析了费米共振对不同同位素两个输出波段小信号增益系数比值的显著影响.应用六温度振转模型理论对<13>C<16>O<,2>-N<,2>-He-<13>CO激光系统中的动力学过程进行了分析,计算了在不同的气体温度、气体压强以及气体离解率等情况下,激光器输出的激光脉冲宽度及能量变化趋势.实验方面,通过对TEA<13>C<16>O<,2>激光器工作参数的调整,实现了激光器的均匀辉光放电,获得了较强的激光输出.利用步进电机控制光栅慢速转动,用能量计观察了激光器谱线输出的角分布.用单色仪和HgCdTe探测器对TEA <13>C<16>O<,2>激光器各支输出谱线的输出波长、输出波形和半宽度进行了测量,积累了大量的实验数据,为同位素CO<,2>激光器在激光差分吸收雷达等方面的应用奠定了基础.通过实验测得的波形与计算的波形相比较,证明了六温度振转模型的正确性.